태양광 고정가격계약 제도와 탄소배출권 연계 수익모델에 관한 실증 연구 - 춘천시 공동주택을 중심으로 - = An Empirical Study on the Solar Power Fixed-Price Contract System and the Carbon Emissions Credit-Linked Revenue Model - Focusing on Apartment Housing in Chuncheon -

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 공동주택형 태양광 발전사업의 수익성과 제도적 지속가능성을 동시에 확보하기 위한 새로운 정산 구조를 제안하고, 이를 실증적으로 검증한다. 구체적으로, 현재 태양광 고정가격계약 경쟁입찰 제도에서 형성되는 장기 고정 정산단가에 (1) 저탄소 모듈 우대가격, (2) CO₂지수연동 가산단가를 단계적으로 결합하는 통합 수익모델을 설계하였다. 분석 대상은 강원특별자치도 춘천시 내 공동주택 3개 단지이며, 각 단지의 실제 설비용량, 연간 발전량, 초기 투자비(CAPEX), 연간 운영비 (O&M)를 반영, 20년 운영으로 가정하는 조건하에서 시나리오별 순현금흐름을 추정 하고 NPV(순현재가치), IRR (내부수익률), PI(수익성지수)를 계산하였다.
결론적으로, 본 연구는 통합 수익모델을 통해 시장 변동 리스크를 완화하고 추가 수익을 확보하는 단계(S3)를 제도적으로 결합할 수 있음을 실증적으로 보였다. 또한, 이 통합 수익모델은 이중계상 억제와 실질 감축 인센티브를 동시에 고려해야 한다는 국내 정책 논의의 요구와 부합하며, 실제 공동주택 단지를 대상으로 한 수치 기반 분석을 통해 실행 가능성을 확인하였다. 본 연구의 결과는 공동주택형 태양광을 보급 할 때, “저탄소 모듈 우대가격 + CO₂지수연동 가산단가”를 단계적으로 도입할 수 있다는 실무적 로드맵을 제시한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study proposes a new settlement structure to simultaneously secure profitability and institutional sustainability for multi-family solar power generation projects, and empirically verifies it. Specifically, we designed an integrated revenue model that gradually combines (1) low-carbon module preferential pricing and (2) CO₂index-linked surcharge with the long-term fixed settlement price established under the current fixed-price contract competitive bidding system for solar power generation. The analysis targets three multi-family housing complexes in Chuncheon, Gangwon Province. Reflecting each complex's actual installed capacity, annual power generation, initial investment (CAPEX), and annual operating and maintenance (O&M) costs, we estimated net cash flows for each scenario under the assumption of 20 years of operation. We then calculated the net present value (NPV), internal rate of return (IRR), and profitability index (PI).
In conclusion, this study empirically demonstrates that an integrated revenue model can institutionally integrate the phase (S3) of mitigating market volatility risk and securing additional revenue. Furthermore, this integrated revenue model aligns with domestic policy discussions demanding the simultaneous consideration of double counting prevention and real reduction incentives. Its feasibility was confirmed through numerical analysis of actual apartment complexes. The results of this study suggest a practical roadmap for the gradual introduction of "low-carbon module preferential pricing + CO₂index-linked surcharge" when expanding solar power in apartment complexes.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 1
• 1. 연구의 배경 및 필요성 1
• 1) 재생에너지 확대 정책과 고정가격계약 제도의 도입 1
• 2) 태양광 모듈 탄소인증제의 운영 현황 2
• 3) 탄소배출권 연계 가능성 2
• 4) 선행연구 3
• (1) RPS-REC 중심 보급체계와 현물 변동성의 문제 3
• (2) 태양광 고정가격계약 경쟁입찰제도의 정책적 장점과 한계 3
• (3) 태양광 모듈 탄소인증제의 운영 한계 4
• (4) 배출권 거래제(K-ETS) 및 REC 시장 연계 연구 4
• 2. 연구의 방법 및 구성 5
• 1) 연구 대상 및 지역적 범위 5
• 2) 경제성 분석 방법 7
• 3) 시나리오별 분석 구조 8
• 4) S3 시나리오 조정계수(δ) 산정 9
• Ⅱ. 공동주택 태양광 발전시스템 분석 데이터 설계 12
• 1. 연구 설계 개요 12
• 2. 분석 대상 및 데이터 구성 12
• 1) 단지별 특성 12
• 2) 태양광 발전시스템 용량 선정 14
• 3) 자본투자비용 (CAPEX) 15
• 4) 유지보수비용 (O&M) 16
• 5) 할인율 산정 17
• Ⅲ. 태양광 발전 수익 모델의 정산모형과 평가지표 19
• 1. 시나리오별 수익 구조 19
• 2. 분석 절차 및 방법 19
• Ⅳ. 태양광 발전 수익 모델의 실증 분석 21
• 1. 시나리오별 경제성 비교 결과 21
• 1) 데이터 기술통계 21
• 2) 시나리오별 연간 현금흐름 21
• 3) 시나리오별 재무지표 25
• 4) 시나리오별 3단지 평균 성과 분석 28
• 5) 현물시장과 S3 시나리오 비교 분석 29
• 6) S3 시나리오 민감도 분석 31
• Ⅴ. 결 론 33
• 참고문헌 36
• 국문초록 38
• 영문초록 39